初稿一13一劉茂平一激光加工技術(shù)在鐘表制造行業(yè)中的應(yīng)用
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- 初稿-13-劉茂平-激光加工技術(shù)在鐘表制造行業(yè)中的應(yīng)用摘 要
激光加工技術(shù)是1960年起逐漸發(fā)展起來(lái)的一門新興科學(xué)，它是將激光束投射到被加工工件的材料表面，通過(guò)激光束產(chǎn)生的熱效益來(lái)達(dá)到去除工件表面材料，使工件獲得預(yù)定的形狀、結(jié)構(gòu)等特征的加工過(guò)程。目前，廣泛應(yīng)用中的激光加工方法主要有激光打標(biāo)、激光鉆孔、激光切割、激光微加工、激光焊接以及激光表面改性等幾種方式。激光加工技術(shù)能夠適應(yīng)于對(duì)任何材料的工件進(jìn)行加工制造，特別是在一些具有特殊精度和技術(shù)要求的場(chǎng)合，激光加工技術(shù)具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。
自從激光被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，對(duì)于激光的應(yīng)用研究在國(guó)內(nèi)外工程界就從未停止過(guò)。1971年，美國(guó)首次成功利用一臺(tái)功率為250W的激光器對(duì)汽車轉(zhuǎn)向器殼表面進(jìn)行激光淬火加工，隨后對(duì)經(jīng)過(guò)激光淬火后的汽車轉(zhuǎn)向器殼表面進(jìn)行了檢測(cè)分析，結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)激光淬火加工后的工件表面耐磨性相比傳統(tǒng)熱處理工藝方法提高了10倍以上。自此以后，世界各主要工業(yè)強(qiáng)國(guó)均投入了大量資金、人力和物力開展對(duì)激光加工技術(shù)及其相關(guān)激光加工機(jī)床的研究，促使激光加工技術(shù)迅速發(fā)展，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。如今，激光加工技術(shù)已經(jīng)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，與激光加工技術(shù)有關(guān)的配套產(chǎn)業(yè)體系初步形成，然而，激光加工技術(shù)在鐘表制造業(yè)中的應(yīng)用仍然十分有限，在我國(guó)，激光加工技術(shù)是政府大力支持和推動(dòng)應(yīng)用的一項(xiàng)高新技術(shù)，可以說(shuō)，激光加工技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展正迎來(lái)了巨大的契機(jī)，有利于拓展激光加工技術(shù)的應(yīng)用范圍。
關(guān) 鍵 詞：激光加工；鐘表制造；應(yīng)用；發(fā)展；
論文類型：應(yīng)用研究
目 錄
摘 要 I
目 錄 III
1 引言 1
2 激光加工技術(shù)原理、應(yīng)用與發(fā)展 3
2.1 激光加工技術(shù)的原理 3
2.2 激光加工技術(shù)的優(yōu)勢(shì) 3
3 鐘表制造技術(shù)研究 5
3.1 鐘表的分類及零件組成結(jié)構(gòu) 5
3.2 鐘表零件制造工藝需求分析 6
3.3 激光加工技術(shù)在鐘表制造業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域分析 7
4 激光加工技術(shù)在鐘表制造業(yè)的應(yīng)用前景展望 11
5 總結(jié) 13
參考文獻(xiàn) 15
1 引言
激光加工是利用將激光束投射在工件表面上所產(chǎn)生的熱效應(yīng)，以完成對(duì)工件表面材料的切除、融化以及改性等過(guò)程的加工方法。由于在激光加工過(guò)程中，激光發(fā)生器與工件之間沒(méi)有直接接觸，激光發(fā)生器與工件之間就不存在相互作用力，因此，使用被加工工件變形較小，并且在加工過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)。激光是一種單一性極強(qiáng)的光束，利用激光加工技術(shù)可以加工極小的工件，并且可以適用于對(duì)任何材料的工件進(jìn)行加工，具有加工質(zhì)量可靠、加工過(guò)程無(wú)刀具磨損、加工熱影響區(qū)域小、易于變換方向、生產(chǎn)效率高等優(yōu)勢(shì)。目前，在工程上應(yīng)用的激光加工方式主要有激光打標(biāo)、激光鉆孔、激光切割、激光焊接、激光微調(diào)以及激光表明處理等。
如今，隨著技術(shù)的發(fā)展，激光加工設(shè)備也已經(jīng)更新?lián)Q代多次，并實(shí)現(xiàn)了技術(shù)升級(jí)，促使激光加工工藝技術(shù)獲得了穩(wěn)步的發(fā)展與提升，隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，激光加工行業(yè)的發(fā)展面臨著良好的契機(jī)，激光加工技術(shù)的應(yīng)用范圍和領(lǐng)域不斷拓展。國(guó)際上，與激光加工技術(shù)有關(guān)的配套產(chǎn)品市場(chǎng)需求旺盛，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)也存在新格局，激光加工技術(shù)仍需要一個(gè)大的突破與發(fā)展，縱觀激光技術(shù)在國(guó)內(nèi)外機(jī)械制造行業(yè)中的應(yīng)用，對(duì)于激光加工技術(shù)在鐘表制造業(yè)中的應(yīng)用研究尚無(wú)完善的成果，而鐘表制造業(yè)在我國(guó)的發(fā)展仍然屬于薄弱環(huán)節(jié)，因此，深入剖析激光加工技術(shù)的工作原理，對(duì)于解決激光加工技術(shù)在鐘表制造業(yè)中的應(yīng)用瓶頸，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文對(duì)激光加工技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的重要應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)，以此對(duì)激光加工技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域中所體現(xiàn)的重要作用進(jìn)行了全面細(xì)致的了解，并深入剖析了激光加工技術(shù)的原理，以期能夠?yàn)橐院蟾钊氲亻_展激光加工技術(shù)在鐘表制造業(yè)的應(yīng)用研究奠定基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)課題的研究分析，也希望能夠牢牢地跟上激光技術(shù)迅速向前發(fā)展的腳步，并進(jìn)一步促進(jìn)激光技術(shù)的創(chuàng)新以及其應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展。
2 激光加工技術(shù)原理、應(yīng)用與發(fā)展
2.1激光加工技術(shù)的原理
激光加工技術(shù)是利用激光束與工件材料之間相互作用的特性完成對(duì)工件進(jìn)行鉆孔、切割、焊接、微加工以及熱處理的工藝技術(shù)，在激光加工過(guò)程中，用于產(chǎn)生激光束的激光器作為加工工具，它是將具有足夠能量的激光束聚焦后照射到工件表面，在極短的時(shí)間以內(nèi)，使工件材料受到光能的照射作用而產(chǎn)生相應(yīng)的熱效應(yīng)，從而使工件材料產(chǎn)生氣化、熔化或金相組織變化的作用，從而實(shí)現(xiàn)去除工件表面材料、使不同的工件連接在一起、熱處理或切割等加工的目的，由于激光加工技術(shù)依靠的是光學(xué)熱效應(yīng)，因此，對(duì)工件材料的適應(yīng)性極強(qiáng)，能夠應(yīng)用于對(duì)任意工件材料進(jìn)行加工，此外，從激光加工技術(shù)的原理來(lái)看，只要對(duì)激光束的移動(dòng)速率和能量進(jìn)行相應(yīng)的控制和調(diào)節(jié)，即可使加工成形后的工件加工精度滿足設(shè)計(jì)需求。
2.2激光加工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
激光加工技術(shù)的優(yōu)越特性主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
（1）一機(jī)多能
由于激光加工技術(shù)采用激光作為加工刀具，多束激光之間相互無(wú)干擾，因此，在同一臺(tái)激光加工機(jī)床上能夠同時(shí)完成鉆孔、切割、焊接、表面處理等多種不同的加工工藝，并且還可完成多個(gè)不同的加工工序，有利于顯著提高加工效率，特別是對(duì)于加工光線耦合器等一類具有特殊定位要求的工件來(lái)說(shuō)，則可以簡(jiǎn)化加工工藝。
（2）加工質(zhì)量好
在激光加工機(jī)床上，激光束可看作是加工刀具，而產(chǎn)生激光束的激光發(fā)生器則可看作是刀架，在激光加工過(guò)程中，激光發(fā)生器與工件無(wú)接觸，因此，加工過(guò)程中產(chǎn)生的熱能即對(duì)激光發(fā)生器無(wú)影響，并且由于在工件表面上產(chǎn)生的熱效應(yīng)是在極短的時(shí)間內(nèi)完成的，對(duì)于工件表面產(chǎn)生的機(jī)械變形量很小，有利于提高工件加工質(zhì)量和加工精度，特別適用于對(duì)精密的小型零部件進(jìn)行加工。例如，當(dāng)采用激光加工技術(shù)對(duì)微型陀螺轉(zhuǎn)子進(jìn)行加工時(shí)，加工后成型的陀螺轉(zhuǎn)子的偏心誤差僅為千分之幾微米，加工質(zhì)量和加工精度極高。
（3）適應(yīng)性強(qiáng)
由于采用激光束作為加工刀具，激光是通過(guò)在工件材料上產(chǎn)生相應(yīng)的熱效應(yīng)對(duì)工件進(jìn)行加工，無(wú)論任何材料的工件，能量均可通過(guò)光能轉(zhuǎn)換為熱能，因此，無(wú)論工件材料的硬度、熔點(diǎn)、塑性等特征如何，都可以采用激光加工技術(shù)進(jìn)行加工，此外，激光加工技術(shù)對(duì)環(huán)境的要求也不高，既可以在大氣環(huán)境中進(jìn)行加工，也可以在真空環(huán)境...
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